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22.4D: Doenças bacterianas transmitidas por alimentos - Biologia


OBJETIVOS DE APRENDIZADO

  • Dê exemplos de doenças bacterianas transmitidas por alimentos em humanos

Os procariontes estão por toda parte. Eles colonizam prontamente a superfície de qualquer tipo de material. A comida não é exceção. Na maioria das vezes, os procariontes colonizam alimentos e equipamentos de processamento de alimentos na forma de um biofilme. Surtos de infecção bacteriana relacionados ao consumo de alimentos são comuns. Uma doença transmitida por alimentos (coloquialmente chamada de “intoxicação alimentar”) é uma doença resultante do consumo de bactérias patogênicas, vírus ou outros parasitas que contaminam os alimentos. Embora os Estados Unidos tenham um dos suprimentos de alimentos mais seguros do mundo, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) dos Estados Unidos relataram que “76 milhões de pessoas adoecem, mais de 300.000 são hospitalizadas e 5.000 americanos morrem a cada ano por causa de alimentos doença."

As características das doenças transmitidas por alimentos mudaram com o tempo. No passado, casos esporádicos de botulismo, a doença potencialmente fatal produzida por uma toxina da bactéria anaeróbia Clostridium botulinum, eram relativamente comuns. Algumas das fontes dessa bactéria eram alimentos enlatados não ácidos, picles caseiros e carnes e salsichas processadas. A lata, pote ou pacote criou um ambiente anaeróbico adequado onde Clostridium poderia crescer. No entanto, procedimentos adequados de esterilização e enlatamento reduziram a incidência desta doença.

Embora as pessoas possam ter a tendência de pensar em doenças transmitidas por alimentos como associadas a alimentos de origem animal, a maioria dos casos agora está ligada à produção. Tem havido surtos graves relacionados a produtos hortifrutigranjeiros associados ao espinafre cru nos Estados Unidos e a brotos de vegetais na Alemanha. Esses tipos de surtos se tornaram mais comuns. O surto de espinafre cru em 2006 foi produzido pela bactéria E. coli serótipo O157: H7. Um sorotipo é uma cepa de bactéria que carrega um conjunto de antígenos semelhantes em sua superfície celular. Freqüentemente, há muitos sorotipos diferentes de uma espécie bacteriana. Maioria E. coli não são particularmente perigosos para os humanos, mas o sorotipo O157: H7 pode causar diarreia com sangue e é potencialmente fatal.

Todos os tipos de alimentos podem estar potencialmente contaminados com bactérias. Surtos recentes de Salmonella relatado pelo CDC ocorreu em alimentos tão diversos como manteiga de amendoim, brotos de alfafa e ovos. Um surto mortal na Alemanha em 2010 foi causado por E. coli contaminação de brotos de vegetais. A cepa que causou o surto foi encontrada para ser um novo sorotipo não previamente envolvido em outros surtos, o que indica que E. coli está em constante evolução.

Pontos chave

  • Alimentos e equipamentos de processamento de alimentos são geralmente colonizados por biofilmes.
  • Uma doença transmitida por alimentos é uma doença resultante do consumo de bactérias patogênicas, vírus ou outros parasitas que contaminam os alimentos de origem animal ou vegetal.
  • Técnicas adequadas de esterilização e procedimentos de enlatamento reduziram a incidência de botulismo.
  • E. coli surtos tornaram-se mais comuns à medida que novas cepas continuam a evoluir.

Termos chave

  • sorotipo: um grupo de microrganismos caracterizado por um conjunto específico de antígenos
  • botulismo: envenenamento causado pela toxina do Clostridium botulinum, um tipo de bactéria anaeróbia que cresce em alimentos mal preparados

Doenças bacterianas transmitidas por alimentos

As doenças de origem alimentar podem estar associadas a doenças causadas por bactérias em fontes de alimentos de origem animal e vegetal.

Objetivo do aprendizado

Dê exemplos de doenças bacterianas transmitidas por alimentos em humanos

Pontos chave

    • Alimentos e equipamentos de processamento de alimentos são geralmente colonizados por biofilmes.
    • Uma doença transmitida por alimentos é uma doença resultante do consumo de bactérias patogênicas, vírus ou outros parasitas que contaminam os alimentos de origem animal ou vegetal.
    • As técnicas adequadas de esterilização e os procedimentos de enlatamento reduziram a incidência de botulismo.
    • E. coli surtos tornaram-se mais comuns à medida que novas cepas continuam a evoluir.

    Termos

    um grupo de microrganismos caracterizado por um conjunto específico de antígenos

    envenenamento causado pela toxina do Clostridium botulinum, um tipo de bactéria anaeróbia que cresce em alimentos mal preparados

    Texto completo


    Terapia fágica como uma abordagem potencial no biocontrole de bactérias patogênicas associadas ao consumo de frutos do mar

    Doenças infecciosas humanas adquiridas com o consumo de moluscos bivalves constituem uma ameaça à saúde pública. Essas ameaças à saúde estão amplamente relacionadas ao fenômeno da alimentação por filtro, pelo qual os organismos bivalves retêm e concentram bactérias patogênicas de suas águas circundantes. Mesmo após a depuração, os moluscos bivalves ainda estão envolvidos em surtos causados ​​por bactérias patogênicas, o que aumenta a demanda por novas e eficientes estratégias de controle da transmissão da infecção dos moluscos. A terapia com bacteriófago (ou fago) representa uma abordagem promissora e feita sob medida para controlar patógenos humanos em bivalves, mas seu sucesso depende de uma compreensão profunda de vários fatores que incluem as comunidades bacterianas presentes nas águas de colheita, a seleção apropriada de partículas de fago, a multiplicidade de infecções que produzem a melhor inativação bacteriana, fatores químicos e físicos, o surgimento de mutantes bacterianos resistentes a fagos e o ciclo de vida dos bivalves. Esta revisão discute a necessidade de avançar na pesquisa da terapia fágica para a descontaminação de bivalves, destacando sua eficiência como estratégia antimicrobiana e identificando aspectos críticos para aplicar com sucesso esta terapia para controlar patógenos humanos associados ao consumo de bivalves.

    Palavras-chave: Infecções bacterianas Bivalves Segurança alimentar Fagoterapia.


    Pragas bubônicas

    De 541 a 750, um surto do que foi provavelmente uma peste bubônica (a Peste de Justiniano), eliminou um quarto a metade da população humana na região oriental do Mediterrâneo. A população da Europa caiu 50 por cento durante este surto. A peste bubônica atingiria a Europa mais de uma vez.

    Uma das pandemias mais devastadoras foi a Peste Negra (1346 a 1361), que se acredita ter sido outro surto de peste bubônica causada pela bactéria Yersinia pestis. Acredita-se que tenha se originado inicialmente na China e se espalhado ao longo da Rota da Seda, uma rede de rotas comerciais terrestres e marítimas, para a região do Mediterrâneo e a Europa, transportada por pulgas vivendo em ratos negros que sempre estiveram presentes em navios. A Peste Negra reduziu a população mundial de cerca de 450 milhões para cerca de 350 a 375 milhões. A peste bubônica atingiu Londres com força novamente em meados de 1600 ([Figura 2]). Nos tempos modernos, cerca de 1.000 a 3.000 casos de peste surgem globalmente a cada ano. Embora contrair a peste bubônica antes dos antibióticos significasse uma morte quase certa, a bactéria responde a vários tipos de antibióticos modernos e as taxas de mortalidade da peste são agora muito baixas.

    Figura 2: A (a) Grande Peste de Londres matou cerca de 200.000 pessoas, ou cerca de vinte por cento da população da cidade. O agente causador, a (b) bactéria Yersinia pestis, é uma bactéria Gram-negativa em forma de bastonete da classe Gamma Proteobacteria. A doença é transmitida através da picada de uma pulga infectada, que é infectada por um roedor. Os sintomas incluem gânglios linfáticos inchados, febre, convulsão, vômito de sangue e (c) gangrena. (crédito b: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH dados da barra de escala de Matt Russell crédito c: Textbook of Military Medicine, Washington, D.C., U.S. Dept. of the Army, Office of the Surgeon General, Borden Institute)


    Como é que as bactérias Receba os alimentos que comemos?

    Quando se trata de intoxicação alimentar causada por bactérias nocivas à espreita nos alimentos, todos nós sabemos sobre os sintomas terríveis como vômitos, náuseas e diarreia que podem vir com isso.

    Mas muitas pessoas entram em contato com a Stop Foodborne Illness para nos perguntar algo que elas não sabem:

    Como, exatamente, as bactérias entram nos alimentos que comemos?

    Portanto, neste artigo, abordaremos esse assunto para ajudá-lo a compreender TRÊS das formas mais comuns pelas quais as bactérias podem contaminar os alimentos.

    Antes de mergulharmos neles, vamos cobrir uma breve introdução sobre bactérias. Para começar, as bactérias estão TODAS À nossa volta. Eles estão no solo, nos animais, no meio ambiente e também dentro do trato gastrointestinal humano. A maioria das bactérias é amigável e ajuda a decompor resíduos, como plantas / animais mortos. Apenas uma pequena fração de todas as bactérias na Terra são patógenos que podem causar doenças e, entre essas, apenas algumas são encontradas nos alimentos. Se você segue a segurança alimentar há algum tempo, provavelmente está familiarizado com os tipos mais comuns dessas bactérias infecciosas (chamadas de "gêneros"), que são Campylobacter, Clostridium, Escherichia, Listeria, Salmonella, e Staphylococcus.

    Agora, aqui está uma olhada em como essas diferentes bactérias às vezes fazem o seu caminho para os alimentos que comemos:


    Biofilmes e doenças

    Biofilmes, colônias complexas de bactérias atuando como uma unidade na liberação de toxinas, são altamente resistentes aos antibióticos e à defesa do hospedeiro.

    Objetivos de aprendizado

    Dê exemplos das funções desempenhadas por biofilmes em doenças humanas

    Principais vantagens

    Pontos chave

    • Uma vez que a infecção do biofilme é estabelecida, é muito difícil erradicar porque os biofilmes exibem grande resistência à maioria dos métodos usados ​​para controlar o crescimento microbiano, incluindo antibióticos.
    • Os biofilmes podem crescer em qualquer lugar onde haja uma combinação ideal de umidade, nutrientes e superfície.
    • Os biofilmes são responsáveis ​​por doenças como infecções em pacientes e se instalam prontamente em feridas e queimaduras, podendo também colonizar dispositivos médicos e outras superfícies onde a esterilidade é vital para a saúde.

    Termos chave

    • biofilme: uma fina película de muco criada por e contendo uma colônia de bactérias e outros microorganismos
    • nosocomial: contratado em um hospital, ou decorrente de tratamento hospitalar

    Biofilmes e doenças

    Biofilmes são colônias complexas de bactérias (geralmente contendo várias espécies) que trocam sinais químicos para coordenar a liberação de toxinas que atacarão o hospedeiro. Uma vez estabelecidos, são muito difíceis de destruir, pois são altamente resistentes a tratamentos antimicrobianos e à defesa do hospedeiro. Os biofilmes se formam quando os microrganismos aderem à superfície de algum objeto em um ambiente úmido e começam a se reproduzir. Eles crescem virtualmente em qualquer lugar em quase qualquer ambiente onde haja uma combinação de umidade, nutrientes e uma superfície. Os biofilmes são responsáveis ​​por doenças como infecções em pacientes com fibrose cística, doença dos legionários & # 8217 e otite média. Eles produzem placa dentária e colonizam cateteres, próteses, dispositivos transcutâneos e ortopédicos, lentes de contato e dispositivos internos, como marca-passos. Eles também se formam em feridas abertas e tecido queimado. Em ambientes de saúde, os biofilmes crescem em máquinas de hemodiálise, ventiladores mecânicos, shunts e outros equipamentos médicos. Na verdade, 65 por cento de todas as infecções adquiridas no hospital (infecções nosocomiais) são atribuídas a biofilmes. Os biofilmes também estão relacionados a doenças contraídas com alimentos, pois colonizam as superfícies das folhas dos vegetais e da carne, assim como os equipamentos de processamento de alimentos que não são adequadamente limpos.

    Os cinco estágios do desenvolvimento do biofilme: Fase 1: fase de fixação inicial 2: fase de fixação irreversível 3: fase de maturação I fase 4: fase de maturação II 5: dispersão. Cada estágio de desenvolvimento no diagrama é pareado com uma fotomicrografia de um biofilme de Pseudomonas aeruginosa em desenvolvimento. Todas as fotomicrografias são mostradas na mesma escala.

    As infecções por biofilme se desenvolvem gradualmente e frequentemente não causam sintomas imediatos. Eles raramente são resolvidos por mecanismos de defesa do host. Uma vez estabelecida a infecção por um biofilme, é muito difícil erradicar porque os biofilmes tendem a ser resistentes à maioria dos métodos usados ​​para controlar o crescimento microbiano, incluindo antibióticos. Os biofilmes respondem mal ou apenas temporariamente aos antibióticos. Foi dito que eles podem resistir a até 1.000 vezes as concentrações de antibióticos usadas para matar as mesmas bactérias quando são de vida livre ou planctônicas. Uma dose tão grande de antibiótico prejudicaria o paciente, portanto, os cientistas estão trabalhando em novas maneiras de erradicar os biofilmes.


    Doenças transmitidas por alimentos

    Doenças transmitidas por alimentos, Volume Quinze, é o último lançamento no Manual de Bioengenharia Series. Este volume cobre as questões complexas em constante mudança que surgiram na indústria de alimentos na última década. Esta é uma referência sólida com ampla cobertura para fornecer uma base para uma compreensão prática de doenças e aplicações industriais relacionadas. Ele ajudará pesquisadores e cientistas a gerenciar doenças transmitidas por alimentos e prevenir e controlar surtos. O livro fornece informações sobre as doenças transmitidas por alimentos mais comuns e clássicas, seu surgimento e indagações, juntamente com as estratégias mais investigadas e bem-sucedidas desenvolvidas para combater essas condições ameaçadoras à saúde.

    Doenças transmitidas por alimentos, Volume Quinze, é o último lançamento no Manual de Bioengenharia Series. Este volume cobre as questões complexas em constante mudança que surgiram na indústria de alimentos na última década. Esta é uma referência sólida com ampla cobertura para fornecer uma base para uma compreensão prática de doenças e aplicações industriais relacionadas. Ele ajudará pesquisadores e cientistas a gerenciar doenças transmitidas por alimentos e prevenir e controlar surtos. O livro fornece informações sobre as doenças transmitidas por alimentos mais comuns e clássicas, seu surgimento e indagações, juntamente com as estratégias mais investigadas e bem-sucedidas desenvolvidas para combater essas condições ameaçadoras à saúde.


    Bacteriófagos para detecção e controle de patógenos bacterianos em alimentos e ambiente de processamento de alimentos

    Este capítulo apresenta avanços recentes na pesquisa de bacteriófagos e sua aplicação na área de segurança alimentar. A seção 1 descreve fatos gerais sobre biologia de fago que são relevantes para sua aplicação para controle e detecção de patógenos bacterianos em alimentos e amostras ambientais. A seção 2 resume os dados recentemente adquiridos sobre a aplicação de bacteriófagos para controlar o crescimento de patógenos bacterianos e organismos deterioradores em alimentos e no ambiente de processamento de alimentos. A seção 3 trata da aplicação de bacteriófagos para detecção e identificação de patógenos bacterianos. As vantagens dos métodos baseados em bacteriófagos são apresentadas e suas deficiências são discutidas. O capítulo é destinado a cientistas de alimentos e desenvolvedores de produtos alimentícios, e pessoas em agências de inspeção de alimentos e saúde com o objetivo final de atrair sua atenção para a nova tecnologia em desenvolvimento que tem um enorme potencial em fornecer meios para a produção de alimentos saudáveis ​​e seguros.


    Resistência a antibióticos

    A palavra antibiótico vem do grego anti significando “contra” e BIOS significando “vida”. Um antibiótico é um produto químico, produzido por micróbios ou sinteticamente, que é hostil ao crescimento de outros organismos. As notícias e a mídia de hoje muitas vezes abordam as preocupações sobre uma crise de antibióticos. Os antibióticos que tratavam facilmente as infecções bacterianas no passado estão se tornando obsoletos? Existem novos “superbactérias” - bactérias que evoluíram para se tornarem mais resistentes ao nosso arsenal de antibióticos? Este é o começo do fim dos antibióticos? Todas essas questões desafiam a comunidade de saúde.

    Uma das principais causas de bactérias resistentes é o uso abusivo de antibióticos. O uso imprudente e excessivo de antibióticos resultou na seleção natural de formas resistentes de bactérias. O antibiótico mata a maioria das bactérias infectantes e, portanto, apenas as formas resistentes permanecem. Essas formas resistentes se reproduzem, resultando em um aumento na proporção das formas resistentes sobre as não resistentes. Outro grande uso indevido de antibióticos é em pacientes com resfriados ou gripes, para os quais os antibióticos são inúteis porque essas doenças são causadas por vírus, não por bactérias. Outro problema é o uso excessivo de antibióticos na pecuária. O uso rotineiro de antibióticos na alimentação animal também promove resistência bacteriana. Nos Estados Unidos, 70% dos antibióticos produzidos são administrados aos animais. Esses antibióticos são administrados ao gado em doses baixas, o que maximiza a probabilidade de desenvolvimento de resistência, e essas bactérias resistentes são prontamente transferidas para os humanos.

    Resistência a droga

    A resistência antimicrobiana não é um fenômeno novo. Na natureza, os micróbios estão em constante evolução para superar os compostos antimicrobianos produzidos por outros microrganismos. O desenvolvimento humano de drogas antimicrobianas e seu amplo uso clínico simplesmente proporcionou outra pressão seletiva que promove uma evolução posterior. Vários fatores importantes podem acelerar a evolução de resistência a droga. Isso inclui o uso excessivo e incorreto de antimicrobianos, uso inadequado de antimicrobianos, dosagem subterapêutica e abandono do tratamento pelo paciente.

    A exposição de um patógeno a um composto antimicrobiano pode selecionar mutações cromossômicas que conferem resistência, que podem ser transferidas verticalmente para as gerações microbianas subsequentes e, eventualmente, tornar-se predominantes em uma população microbiana que é repetidamente exposta ao antimicrobiano. Alternativamente, muitos genes responsáveis ​​pela resistência aos medicamentos são encontrados em plasmídeos ou em transposons que pode ser facilmente transferido entre micróbios através de transferência horizontal de genes. Os transposons também têm a capacidade de mover genes de resistência entre plasmídeos e cromossomos para promover ainda mais a disseminação da resistência.

    Como a resistência acontece

    Como a resistência se espalha

    Todos os animais carregam bactérias em seus intestinos. A administração de antibióticos matará muitas bactérias, mas as bactérias resistentes podem sobreviver e se multiplicar.

    • Quando os animais de alimentação são abatidos e processados, essas bactérias resistentes podem contaminar a carne ou outros produtos animais.
    • Essas bactérias também podem entrar no meio ambiente quando um animal faz cocô e podem se espalhar para produzir que é irrigado com água contaminada.

    Existem várias rotas diretas pelas quais as pessoas podem obter bactérias resistentes a antibióticos que se desenvolvem na produção animal de alimentos industriais:

    • Manipulação inadequada ou consumo de carne contaminada mal cozida.
    • Contato com trabalhadores agrícolas ou processadores de carne infectados, ou talvez suas famílias, médicos e outras pessoas com quem interagem.
    • Beber água superficial ou subterrânea contaminada e comer safras contaminadas.
    • Contato com o ar que é ventilado do alojamento concentrado de animais ou é liberado durante o transporte de animais.

    Devido ao aumento da resistência aos medicamentos, os médicos muitas vezes têm que recomendar medicamentos de segunda ou terceira escolha para o tratamento quando as bactérias que causam infecções são resistentes ao medicamento de escolha e este medicamento não funciona. Mas as drogas alternativas podem ser menos eficazes, mais tóxicas e mais caras. Preservar a eficácia dos antibióticos é vital para proteger a saúde humana e animal.

    Um dos Superbugs: MRSA

    Figura 7. Esta micrografia eletrônica de varredura mostra resistente à meticilina Staphylococcus aureus bactéria, comumente conhecida como MRSA. S. aureus nem sempre é patogênico, mas pode causar doenças como intoxicações alimentares e infecções cutâneas e respiratórias. (crédito: modificação do trabalho por Janice Haney Carr dados da barra de escala de Matt Russell)

    O uso imprudente de antibióticos abriu caminho para que as bactérias expandissem as populações de formas resistentes. Por exemplo, Staphylococcus aureus, frequentemente chamada de “staph”, é uma bactéria comum que pode viver no corpo humano e geralmente é facilmente tratada com antibióticos. Uma cepa muito perigosa, no entanto, resistente à meticilina Staphylococcus aureus (MRSA) tem feito notícia nos últimos anos (Figura 7). Esta cepa é resistente a muitos antibióticos comumente usados, incluindo meticilina, amoxicilina, penicilina e oxacilina. O MRSA pode causar infecções na pele, mas também pode infectar a corrente sanguínea, os pulmões, o trato urinário ou os locais de lesão. Embora as infecções por MRSA sejam comuns entre pessoas em estabelecimentos de saúde, elas também apareceram em pessoas saudáveis ​​que não foram hospitalizadas, mas que vivem ou trabalham em populações restritas (como militares e prisioneiros). Os pesquisadores expressaram preocupação sobre a forma como esta última fonte de MRSA atinge uma população muito mais jovem do que aqueles que residem em instalações de cuidados. The Journal of the American Medical Association relataram que, entre as pessoas afetadas por MRSA em unidades de saúde, a idade média é de 68 anos, enquanto as pessoas com "MRSA associado à comunidade" (CA-MRSA) têm uma idade média de 23 anos. [2]

    Em resumo: Resistência a antibióticos

    A comunidade médica está enfrentando uma crise de antibióticos. Alguns cientistas acreditam que, após anos de proteção contra infecções bacterianas por antibióticos, podemos estar voltando a uma época em que uma simples infecção bacteriana poderia devastar novamente a população humana. Os pesquisadores estão desenvolvendo novos antibióticos, mas são necessários muitos anos de pesquisas e ensaios clínicos, além de investimentos financeiros na casa dos milhões de dólares, para gerar um medicamento eficaz e aprovado.